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文档介绍
【化学】江西省高安中学2019-2020学年高一上学期期末考试(A卷)试题(解析版)
江西省高安中学2019-2020学年高一上学期期末考试(A卷)试题 1.下列关于古籍中的记载说法不正确的是( ) A. 《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”涉及的反应类型是分解反应 B. “朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种胶体,能产生丁达尔效应 C. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 D. 古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指铁的合金 【答案】C 【解析】 【详解】A、《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”涉及的反应是,反应类型是分解反应,故A正确; B、雾是一种气溶胶,胶体能产生丁达尔效应,故B正确; C、氧化铁呈红色,不是青色,故C错误; D、 古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,钢是铁碳合金,故D正确。 选C。 2.下列物质的分类正确的是( ) 碱 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物 A Na2CO3 H2SO4 Cu2(OH)2CO3 Fe2O3 SO3 B NaOH HCl NaCl Na2O2 CO C NaOH NaHSO4 CaF2 MgO SO2 D KOH HNO3 NaHCO3 CaO CO2 【答案】D 【解析】 【详解】A、Na2CO3是盐,不是碱,故A错误; B、Na2O2与盐酸反应生成氯化钠、氧气,所以Na2O2不是碱性氧化物;CO既不是酸性氧化物又不是碱性氧化物,故B错误; C、NaHSO4是盐,不是酸,故C错误; D、KOH是强碱、HNO3是强酸、NaHCO3是盐、CaO是碱性氧化物、CO2是酸性氧化物,故D正确; 故答案选D。 3.某溶液中,只含有下表中所示的四种离子,则X离子及其个数b可能为( ) 离子 Na+ Al3+ Cl- X 个数 3a 3a 2a b A. NO3-、4a B. SO42-、4a C. OH-、8a D. SO42-、5a 【答案】D 【解析】 【详解】溶液呈电中性,则溶液中存在3a×N(Na+)+3a×3N(Al3+)=2a×N(Cl-)+nb×N(X),设X的电荷数为n,则 A.3a×N(Na+)+3a×3N(Al3+)≠2a×N(Cl-)+4a×N(NO3-),电荷不守恒,故A错误; B.3a×N(Na+)+3a×3N(Al3+)≠2a×N(Cl-)+4a×2×N(SO42-),电荷不守恒,故B错误; C.3a×N(Na+)+3a×3N(Al3+)≠2a×N(Cl-)+8a×N(OH-),电荷不守恒,故C错误; D.3a×N(Na+)+3a×3N(Al3+)=2a×N(Cl-)+5a×2×N(SO42-),电荷守恒,故D正确; 故选:D。 4.从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( ) A. 晶体硅被用于计算机芯片,工业制粗硅的反应原理为:SiO2+CSi+CO2↑ B. 合金熔点、硬度都低于成分金属 C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型硅酸盐材料 D. 无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料 【答案】D 【解析】 【详解】A.工业制粗硅反应原理为:SiO2+2CSi+2CO↑,故A错误; B. 合金的硬度高于成分金属,故B错误; C.碳化硅是一种新型无机非金属材料,不是硅酸盐,故C错误; D. 光导纤维的原料是SiO2,故D正确。 5.某溶液与金属铝反应能放出氢气,则在该溶液中一定能大量共存的离子组是( ) A. NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B. Na+、I-、Cl-、SO42- C. NO3-、Fe3+、Cl-、AlO2- D. NO3-、Cl-、Na+、SO32- 【答案】B 【解析】 【分析】铝与强酸、强碱都能反应生成氢气,所以与金属铝反应能放出氢气的溶液呈酸性或碱性。 【详解】A.在碱性条件下,NH4+不能大量存在;铝与硝酸反应不能生成氢气,所以在酸性条件下不能有NO3-、CO32-,故不选A; B. 酸性、碱性条件下,Na+、I-、Cl-、SO42-都不反应,能大量共存,故选B; C. 在碱性条件下,Fe3+不能大量存在;酸性条件下,AlO2-不能大量存在,故不选C; D.酸性条件下,NO3-与SO32-发生氧化还原反应,不能大量共存,故不选D。 6.下列反应与Na2O2+SO2→Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是( ) A. 2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2 B. 2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2 C. 2Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2 D. 3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O 【答案】D 【解析】 【详解】反应Na2O2+SO2→Na2SO4中SO2是还原剂,过氧化钠是氧化剂,则 A、反应2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2中过氧化钠既是氧化剂,也还原剂,A不正确; B、反应2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2中过氧化钠既是氧化剂,也还原剂,B不正确; C、反应2Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2中元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应,C不正确; D、反应3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O中,过氧化钠是氧化剂,Cr2O3是还原剂,D正确; 答案选D。 7.根据下列反应: ① 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ② 2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+ ③ Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu ④ 2MnO4-+ 16H+ + 10Cl- = 5Cl2↑+2Mn2++ 8H2O 则判断下列各组物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是( ) A. Cl2> Fe3+> MnO4-> Cu2+> Fe2+ B. Cl2> MnO4-> Fe3+> Cu2+> Fe2+ C. MnO4-> Cl2> Fe3+> Cu2+> Fe2+ D. MnO4- > Fe3+ > Cl2> Cu2+> Fe2+ 【答案】C 【解析】 【详解】氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则根据反应①可知氧化性Cl2>Fe3+;根据反应②可知铁离子是氧化剂,氧化性是Fe3+>Cu2+;根据反应③可知铜离子氧化金属铁,氧化性是Cu2+>Fe2+;根据反应④可知高锰酸根离子氧化氯离子生成氯气,则氧化性是MnO4->Cl2,所以氧化性强弱顺序是MnO4->Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+,答案选C。 8. 下列反应的离子方程式中正确的是( ) A. Fe2(SO4)3和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO42-+Ba2++3OH-=Fe(OH)3↓+BaSO4↓ B. 碳酸钡加入稀硫酸:BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑ C. 向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠:Ca2++2HCO3—+2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32— D. 等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据物质的组成,正确的离子反应应该是2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,A错误; B、生成的硫酸钡难溶于水,用化学式表示,B错误; C、向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠生成碳酸钙、碳酸钠和水,C正确; D、等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和HCl溶液混合的离子反应为2H++Mg2++4OH-═Mg(OH)2↓+2H2O,D错误; 答案选C。 9.用NA代表阿伏如德罗常数,下列说法正确的是 ( ) A. 相同质量的铝,分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的氢气体积一定不相同 B. 56gFe与足量盐酸反应转移电子数为3NA C. 46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA D. 任何条件下,22.4LNH3与18gH2O含电子数均为10NA 【答案】C 【解析】 【详解】A.相同质量的铝,分别于足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的氢气的物质的量相等,则其体积可能相同,故A错误; B.56gFe即1mol铁与足量盐酸反应转移电子数为2NA,故B错误; C.NO2和N2O4的最简式相同,均是NO2,因此46gNO2和N2O4 的混合物含有的原子数为3NA,故C正确; D.标准状况下,22.4L NH3与18g H2O所含电子数均为10NA,故D错误; 故选C。 10.下列实验事实得出的结论不正确的是( ) 选项 实验事实 结论 A H2可在Cl2中燃烧 燃烧不一定有氧气参加 B 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 氧化铝熔点高于铝 C 二氧化硅在高温下与碳酸钙反应生成CO2 H2SiO3酸性比H2CO3强 D 向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,液面出现微红色 Fe2+在空气中被氧化 【答案】C 【解析】 【详解】A、H2可在Cl2中燃烧生成氯化氢,没有氧气参加反应,故A正确; B、氧化铝熔点高于铝,铝箔在酒精灯火焰上加热熔化,表面形成一层氧化铝膜,将熔融的铝兜住,所以铝熔化但不滴落,故B正确; C、碳的非金属性大于硅,碳酸的酸性大于硅酸,故C错误; D、Fe3+与KSCN溶液反应显红色,向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,在液面出现微红色,说明Fe2+在空气中被氧化,故D正确。 选C。 11.化学实验设计和操作中必须十分重视安全问题和环保问题。下列实验方法或实验操作不正确的有几个( ) ①在制取氧气中排水法收集氧气后出现倒吸现象,立即松开试管上橡皮塞 ②进行萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大 ③水和碘的四氯化碳溶液分液时,水从分液漏斗下口流出,碘的四氯化碳溶液从漏斗上口倒出 ④进行蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热 ⑤酒精着火时可用湿抹布或沙土扑火 ⑥进行CO性质实验时要在通风橱内进行,多余的CO一律排到室外 ⑦做实验时可用手直接拿取金属钠 ⑧夜间发生厨房煤气泄漏,应立即开灯检查煤气泄漏的原因,并打开所有门窗通风 ⑨不慎将浓 H2SO4沾在皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗 ⑩用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后,应冷却至室温才能转移到容量瓶中( ) A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个 【答案】C 【解析】 【详解】①在制取氧气中排水法收集氧气后出现倒吸现象,立即松开试管上的橡皮塞,使倒吸现象停止,防止炸裂试管,故①正确; ②进行萃取操作时,应选择有机萃取剂,但萃取剂的密度不一定比水大,如苯作萃取剂,故②错误; ③分液时,上层液体从上口倒出,下层液体从下口倒出,水和碘的四氯化碳溶液分液时,水在上层、四氯化碳在下层,则水从分液漏斗上口倒出,碘的四氯化碳溶液从漏斗下口流出,否则引进杂质,故③错误; ④进行蒸发操作时,应使混合物中的水分大部分蒸干后,利用余热将溶液蒸干,故④错误; ⑤酒精着火时可用湿抹布或沙子扑火,不能用水扑火,故⑤正确; ⑥CO有毒,进行CO性质实验时要在通风橱内进行,多余的CO用燃烧的方法处理或用容器收集,不能随意排到室外,故⑥错误; ⑦金属钠具有腐蚀性,不能用手直接拿取金属钠,故⑦错误; ⑧煤气泄漏,应关闭阀门,先通风,立即开灯产生电火花,易发生爆炸,不能立即开灯,故⑧错误; ⑨浓H2SO4沾在皮肤上,先用布擦拭,再用大量水冲洗,最后涂上适量的碳酸氢钠,由于氢氧化钠溶液有强腐蚀性,不能涂氢氧化钠溶液,故⑨错误; ⑩用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水放热,若立即转移到容量瓶中定容,配制的溶液浓度偏高,所以应冷却至室温后,再转移到容量瓶中,故⑩正确。 错误的有7个,故选C。 12.在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数之比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体 X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为( ) A. Cl2 B. Cl2O7 C. ClO2 D. Cl2O 【答案】D 【解析】 【分析】Na2SO3被氧化为Na2SO4,Na2SO3是还原剂,NaClO3中氯元素化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,根据电子转移守恒计算Cl元素在还原产物中的化合价,进而判断产物. 【详解】NaClO3和Na2SO3能按物质的量之比l:2完全反应,Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,令Cl元素在还原产物中的化合价为a,则:2×(6-4)=1×(5-a),解得a=1,故棕黄色气体X的化学式为Cl2O, 故选D。 13.高铁酸钾(K2FeO4)是一种兼具净水和消毒功能的可溶性盐,可发生如下反应2K2FeO4+16HCl=4KCl+2FeCl3+8H2 O+3Q↑,下列说法不正确的是( ) A. 可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验产物Q(Q能氧化I﹣) B. K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4 =2K++FeO42- C. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 :3 D. 反应中涉及的生成物可能有4种为电解质 【答案】D 【解析】 【分析】已知2K2FeO4+16HCl═4KCl+2FeCl3+8H2O+3Q↑,根据元素守恒可知Q为氯气,Fe元素的化合价由+6价降低为+3价,Cl元素的化合价-1价升高为0价,以此来解答。 【详解】A.Q为氯气,氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,所以可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,故A正确; B.K2FeO4是强电解质,在水中的电离方程式为K2FeO4═2K++FeO42-,故B正确; C.反应中16molHCl参加反应,只有6molHCl被氧化,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3,故C正确; D.产物Q为氯气,氯气为单质不是电解质,反应中涉及的生成物有3种为电解质,故D错误; 选D。 14.mg铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到mg铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( ) A. 8:7 B. 1:7 C. 7:8 D. 7:1 【答案】D 【解析】 【详解】ag铁粉的物质的量为 ,agCu的物质的量为 ,根据氧化还原顺序 先与 反应,再与 反应,因为 , 所以 反应完全,剩余 与 反应, 所以参加反应的 的物质的量为 , 参加反应的 的物质的量为 , 参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为 , 答案选D。 15.某固体可能含有NH4+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子,取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离); (1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。 (2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生0.672L NH3(标准状况)。 下列说法正确的是( ) A. 该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+ B. 该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+ C. 该固体中只含有NH4+、CO32-、SO42-、Cl- D. 根据以上实验,无法确定该固体中有Na+ 【答案】A 【解析】 【分析】(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,则固体中不含有Cu2+;加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀,则含有0.02mol硫酸根离子,0.01mol碳酸根离子;(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生0.672L NH3(标准状况),则含有0.03mol铵根离子,根据溶液呈电中性,则溶液中一定含有钠离子,不能确定是否含有氯离子。 【详解】A. 分析可知,该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+ ,符合题意,A正确; B. 该固体中一定没有Cu2+,Cl-不能确定,与题意不符,B错误; C. 该固体中含有NH4+、CO32-、SO42-,与题意不符,C错误; D. 根据以上实验,可确定该固体中有Na+,与题意不符,D错误; 答案为A。 16.向100mlNaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( ) A. 通入CO2后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3):n(Na2CO3)=1:1 B. 通入CO2在标准状况下的体积为448mL C. 通入CO2后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH):n(Na2CO3)=1:3 D. 原NaOH溶液的浓度为0.2mol/L 【答案】D 【解析】 【分析】根据图像可知,加盐酸的体积0~~25mL时,无气体生成,发生反应为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,加盐酸的体积为25mL~~100 mL时,产生气体,发生的反应为NaHCO3+HCl═CO2↑+NaCl+H2O。 【详解】A、根据图像可知,加盐酸的体积0~~25mL时,无气体生成,发生反应为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl,消耗盐酸的物质的量为0.2mol/L×0.025L=0.005mol,所以n(Na2CO3)=0.005mol;加入盐酸100mL时恰好完全反应,此时溶质只有氯化钠,n(Na+)=n(Cl-)=0.2mol/L×0.1L=0.02mol,则n(NaHCO3)=0.02mol-0.005mol×2=0.01mol,通入CO2后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3):n(Na2CO3)=2:1,故A错误; B、加盐酸的体积为25mL~~100 mL时,产生气体,发生的反应为NaHCO3+HCl═CO2↑+NaCl+H2 O,此反应消耗盐酸的物质的量是0.2mol/L×0.075L=0.015mol,放出CO2在标准状况下的体积为0.015mol ×22.4L/mol=0.336L=336mL,所以氢氧化钠溶液通入CO2在标准状况下的体积为336mL,故B错误; C、假设NaOH与CO2气体反应所得溶液中只有Na2CO3,则开始阶段发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,由方程式可知,前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等,而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多,故NaOH与CO2气体反应所得溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3,没有氢氧化钠,故C错误; D、加入100mL盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为NaCl溶液,根据元素守恒,所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,所以c(NaOH)= =0.2mol/L,故D正确。 17.Na、Fe、Cl是中学化学常见的元素。回答下列问题: (1)含上述元素的常见化合物中,呈淡黄色的是___(填化学式)。 (2)焰色反应的实验中,Na元素的焰色为___色,观察K元素的焰色需要透过___。 (3)实验室在制备Fe(OH)2时必须隔绝空气,否则发生的现象是___。 (4)MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2,该反应的化学方程式为___。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为___(写化学式,只写一种)。 【答案】(1). Na2O2 (2). 黄色 (3). 蓝色钴玻璃 (4). 白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色沉淀 (5). 2MgO+C+2Cl22MgCl2+CO2 (6). NaCl、NaClO、Na2CO3(只写一种) 【解析】 【分析】常见化合物中,过氧化钠为淡黄色粉末;钠的焰色为黄色,透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色为紫色;氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为红褐色氢氧化铁;根据元素守恒,氧化镁、碳粉、氯气反应生成氯化镁、二氧化碳,尾气中含有二氧化碳和氯气,氯气被氢氧化钠吸收生成氯化钠、次氯酸钠,二氧化碳被氢氧化钠吸收生成碳酸钠和水。 【详解】(1)过氧化钠是淡黄色粉末,Na、Fe、Cl的常见化合物中,呈淡黄色的是Na2O2。 (2)焰色反应的实验中,Na元素的焰色为黄色,透过蓝色钴玻璃观察K元素的焰色为紫色。 (3)氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为红褐色氢氧化铁,发生的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色沉淀。 (4)根据元素守恒,氧化镁、碳粉、氯气反应生成氯化镁、二氧化碳,反应的化学方程式为2MgO+C+2Cl22MgCl2+CO2。尾气中含有二氧化碳和氯气,用足量NaOH溶液完全吸收,生成的盐为NaCl、NaClO、Na2CO3。 18.如图是中学化学中常见物质的转化关系,部分物质和反应条件略去。 (1)单质F的化学式是___。 (2)写出由沉淀J生成 H溶液的离子方程式__。 (3)溶液E中加入氨水时,先生成白色沉淀L,写出生成L的离子方程式:__,白色沉淀L最终变为红褐色沉淀G,写出L变为G的化学反应方程式__。 (4)溶液I中所含金属离子是__。 【答案】(1). H2 (2). Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (3). Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (5). Al3+和Na+ 【解析】 【分析】溶液E与氨水反应生成红褐色沉淀G,可知G是氢氧化铁,则红色物质A是Fe2O3;金属单质B能与强碱溶液反应,B是Al、F是H2、H是NaAlO2;Fe2O3与Al发生铝热反应生成氧化铝和铁,D是Al2O3、C是Fe;Fe与盐酸反应生成FeCl2,则E是FeCl2;NaAlO2与盐酸反应生成氯化钠、氯化铝,氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀,J是Al(OH)3,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠。 【详解】根据以上分析,(1)铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,所以单质F是氢气,化学式是H2。 (2)沉淀J是Al(OH)3,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液,反应的离子方程式Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 (3)溶液E是FeCl2,加入氨水时,生成白色沉淀氢氧化亚铁,反应的离子方程式是Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+,氢氧化亚铁易被氧气氧化为红褐色氢氧化铁沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀的化学反应方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 (4)NaAlO2与盐酸反应生成氯化钠、氯化铝,所以溶液I是中所含金属离子是Al3+和Na+。 19.(1)有一瓶无色澄清溶液,其中可能含H+、Na+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−离子。现进行以下实验: A、用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性; B、取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性变为碱性,无沉淀产生; C、取少量B中的碱性溶液,滴加Na2CO3溶液,有白色沉淀产生。 ①根据上述事实确定:该溶液中肯定存在的离子有_________________________; 肯定不存在的离子有___________________________。 ②写出C中发生反应的离子方程式________________________________。 (2)①还原铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式:_____________________________; ②除去Mg粉中的Al粉的试剂是__________________,反应的离子方程式为:___________________________________; (3)高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,可对自来水进行消毒、净化。高铁酸钠可用氢氧化铁和次氯酸钠在碱性介质中反应得到,请补充并配平下面离子方程式。 ____Fe(OH)3 +____ClO-+____OH- =__FeO42-+___Cl-+_____ _______ (4)在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,氧化剂是___________; 当有2mol H3PO4生成,转移的电子的物质的量为__________________. 【答案】(1). H+、Ba2+、Cl− (2). Mg2+、SO42−、CO32− (3). Ba2+ + CO32− = BaCO3↓ (4). 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (5). NaOH溶液 (6). 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (7). 2 (8). 3 (9). 4 (10). 2 (11). 3 (12). 5 (13). H2O (14). P、CuSO4 (15). 10mol 【解析】 【分析】根据离子反应原理及反应现象分析溶液中存在的离子;根据铁的化学性质书写相关反应方程式,根据Al的两性分析除杂的方法;根据电子转移守恒配平氧化还原反应;根据化合价变化判断氧化剂还原剂并计算电子转移数目。 【详解】(1)由“澄清溶液”得,原溶液没有相互反应的离子:A、用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性,则一定存在H+离子,排除与强酸反应的CO32−离子存在,所以阴离子可能是Cl−或SO42−或Cl−和SO42-;B、取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性变为碱性,无沉淀产生,则无Mg2+存在;C、取少量B中的碱性溶液,滴加Na2CO3 溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中含有Ba2+,不含与Ba2+反应的SO42-,所以原溶液中存在的阴离子是Cl−;①通过以上分析,该溶液中肯定存在的离子有 H+、Ba2+、Cl−;肯定不存在的离子有Mg2+、SO42−、CO32−; ②C中发生离子反应是Ba2+和CO32−生成BaCO3沉淀的反应,离子反应为Ba2+ + CO32− = BaCO3↓;故答案为: H+、Ba2+、Cl−; Mg2+、SO42−、CO32− ;Ba2+ + CO32− = BaCO3↓; (2)①还原铁粉与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2; ②Mg粉中的Al与氢氧化钠溶液反应,而Mg不溶于碱液,可以用氢氧化钠溶液除去Mg粉中的Al粉,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑; 故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;NaOH溶液;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑; (3)根据原子守恒知生成物中还有产物H2O,铁元素化合价由+3升高为+6,失去3mol电子,氯元素化合价由+1降低为-1,得2mol电子,取最小公倍数,氢氧化铁与高铁酸根前系数为2,次氯酸跟与氯离子前系数为3,再根据电荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3 +3ClO-+4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案为: 2; 3;4; 2;3; 5; H2O; (4)Cu3P中P元素化合价为-3,H3PO4中P元素化合价为+5,所以P既是氧化剂又是还原剂,Cu元素化合价由CuSO4中的+2降低为Cu3P中+1,所以CuSO4是氧化剂;当有2mol H3PO4生成,转移的电子的物质的量为2mol×(+5-0)=10mol,故答案为:P、CuSO4 ; 10mol。 20.为探究Na与C02反应产物,某化学兴趣小组按如图装置进行实验。 己知:CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3+2NH3 回答下列问题: (1)写出A中反应的离子方程式_____________________________________; (2)仪器X的名称是____________________,B中的溶液为_____________________; (3)先称量硬质玻璃管的质量为mlg,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2g.再进行下列实验操作,其正确顺序是____________(填标号); a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2,通入C02至E中出现浑浊 e.称量硬质玻璃管 f.冷却到室温 重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3g。 (4)加热硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象: ①钠块表面变黑,熔融成金属小球; ②继续加热,钠迅速燃烧,产生黄色火焰。反应完全后,管中有大量黑色物质; ③F中试管内壁有银白物质产生。 产生上述②现象原因是______________________________________; (5)探究固体产物中元素Na的存在形式 假设一:只有Na2CO3; 假设二:只有Na2O; 假设三:Na2O和Na2CO3均有 完成下列实验设计,验证上述假设: 步骤 操作 结论 1 将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤; 假设一成立 2 往步骤1所得滤液中_________________________________; 现象:____________________________________。 m1 m2 m3 66.7g 69.0g 72.lg (6)根据上述实验现象及下表实验数据,写出Na与CO2反应的总化学方程式____________________________________________。 【答案】(1). CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (2). 长颈漏斗 (3). 饱和碳酸氢钠溶液 (4). d、a、b、f、c、e (5). 钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成 (6). 加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液)后滴入酚酞试液(或测pH) (7). 溶液不变红(pH=7) (8). 12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO 【解析】 【分析】根据实验原理及实验装置图书写实验装置中发生的离子方程式,分析实验步骤,仪器名称;根据实验现象及钠的化合物的性质混合物的组成;根据图中数据根据质量差分析反应的产物,书写相关反应方程式。 【详解】(1)A是大理石与稀盐酸制取二氧化碳的反应,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O; (2)仪器X的名称是长颈漏斗,B 中的溶液为饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中的HCl气体,故答案为:长颈漏斗;饱和碳酸氢钠溶液; (3)先称量硬质玻璃管的质量为m1g,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2、d.打开K1和K2,通入CO2至E中出现浑浊、a.点燃酒精灯,加热、b.熄灭酒精灯、f.冷却到室温、c.关闭K1和K2、e.称量硬质玻璃管,重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3g,其正确顺序是 d→a→b→f→c→e,故答案为: d、a、b、f、c、e; (4)钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成,反应完全后,管中有大量黑色物质,故答案为:钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成; (5)探究固体产物中元素Na的存在形式:将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤,往步骤1所得滤液中加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液),滴入酚酞试液,溶液不变红色,则假设一成立,故答案为:加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液)后滴入酚酞试液(或测pH;溶液不变红(pH=7); (6)反应前钠的质量为:m2-m1=69.0g-66.7g=2.3g,即0.1mol钠,若全部转化为碳酸钠,则碳酸钠的质量为: ,物质的量为0.05mol,反应后产物的质量为:m3-m1=72.1g-66.7g=5.4g,则还生成碳,且碳的质量为0.1g,即mol,结合质量守恒,钠和二氧化碳反应生成碳酸钠、碳,应该还生成一氧化碳,故反应方程式为:12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO,故答案为:12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO。 21.硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3 等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃],测得有关实验数据如下(标准状况): 实验 样品的质量/g NaOH溶液的体积/mL 氨气的体积/L(标准状况) 1 7.24 50.00 1.792 2 14.48 50.00 3.584 3 21.72 50.00 4.032 4 36.20 50.00 2.240 (1)由1组数据直接推测:1.81g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为___L。 (2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和 NH4HSO4的物质的量之比为___。 (3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度___mol/L。 【答案】(1). 0.448 (2). 1∶2 (3). 6 【解析】 【分析】(NH4)2SO4和 NH4HSO4的混合液中加入氢氧化钠,依次发生的反应是2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O、(NH4)2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O+2NH3。 【详解】(1)根据实验1、2可知,增加样品的质量,放出的氨气增多,说明实验1中氢氧化钠过量,7.24g样品中的铵根离子全部生成氨气放出,若加入1.81g样品,铵根离子也能全部生成氨气放出,设放出氨气的体积是VL,则 ,V=0.448L。 (2)实验1中,7.24g样品中的铵根离子全部生成氨气放出,设样品中的(NH4)2SO4和 NH4HSO4物质的量分别是xmol、ymol,根据氮元素守恒, ,解得x=0.02mol、y=0.04mol, ; (2)由实验3、4可以看出,实验3再增大样品的质量,生成氨气的体积减小,说明氢氧化钠物质的量不足,设36.2g样品中NH4HSO4物质的量为amol,则 ,a=0.2mol,先发生反应H++OH-=H2O,则该反应消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol,再发生NH4++OH-,根据氨气的体积为2.24L,该反应消耗氢氧化钠的物质的量为0.1mol,所以50mL氢氧化钠溶液含有氢氧化钠的物质的量是0.3mol,氢氧化钠溶液的浓度是6mol/L。查看更多